电路原理(下)

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出版者:湖南人民出版社
作者:江缉光
出品人:
页数:351
译者:
出版时间:1997-2
价格:12.80元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302022978
丛书系列:
图书标签:
  • 电路
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具体描述

本书是为大学本科电类各专业的《电路》课程编写的教科书,它的内容包括了工科电工课程教学指导委员会制订的对高等学校电路课程教学的基本要求,并在某些内容上有所拓展。作为一门技术基础课程的教材,着重于基本的传统内容的叙述和应用,对于基本概念、方法、定理均以相当的篇幅作了力求准确、易懂的阐述。也包含近代电路理论的一些基本内容。

  全书共分19章,分上下册出版。上册有13章:电路元件和电路定律;简单电阻电路的分析方法;线性电阻电路的一般分析方法;电路的若干定理;非线性电阻电路;一阶电路;二阶和高阶电路;正弦电流电路的稳态分析;有互感的电路;电路中的谐振;电路的频率特性;三相电路;周期性激励下电路的稳态响应。下册有6章:傅里叶变换和拉普拉斯变换;二端口;网络图论基础;状态变量法;非线性电路简介;分布参数的电路。另有附录,介绍磁路和含铁芯的线圈。各章均附有习题,书末附有答案。

  本书可供高等学校工科电类各专业作为《电路》课程的教材,也可供从事电力、电子、自动化、计算机等方面工作的工程技术人员作为参考书。

《电子系统设计基础》 内容提要 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的电子系统设计知识体系,深入浅出地涵盖了从基础元件到复杂系统集成的关键原理与实践方法。不同于专注于特定学科分支的教材,本书采用系统化、工程化的视角,强调理论与实际应用的紧密结合,旨在培养读者解决复杂电子工程问题的能力。全书结构清晰,逻辑严谨,内容涵盖模拟电路基础的深入剖析、数字逻辑与微处理器接口的实战应用,以及现代电子系统中的信号处理与系统集成技术。 第一部分:模拟信号处理的深度解析 本部分聚焦于电子系统的“血肉”——模拟信号的有效处理。我们将从半导体物理基础出发,但迅速过渡到实际器件的应用层面。 第一章:有源器件的精细化理解 本章详细阐述了二极管、双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)在不同工作状态下的精确模型。重点不在于繁琐的物理推导,而在于工程近似模型的建立与应用,特别是小信号模型(如$r_e$模型和跨导模型)在放大电路分析中的有效性。我们深入探讨了晶体管的非线性特性及其对信号保真度的影响,并介绍了如何通过偏置电路实现稳定可靠的工作点。 第二章:线性放大电路的构筑 本章系统地介绍了各种基本放大电路的组态(共射、共集、共基/共源、共漏、共栅)。核心内容包括对增益、输入阻抗、输出阻抗和带宽这四大性能指标的量化分析与优化策略。我们将详细分析多级放大器的设计,特别是差分放大器的原理与共模抑制比(CMRR)的实现机制,为后续运算放大器的深入学习打下坚实基础。 第三章:集成运算放大器(Op-Amp)的性能边界 本章将运算放大器视为一个理想化的构建模块,但随后会揭示其实际的非理想特性,如有限的开环增益、压摆率(Slew Rate)限制、输入偏置电流和失调电压。我们将从应用角度出发,详细解析积分器、微分器、有源滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫结构)的实际设计流程与频率响应特性,并探讨反馈机制在稳定电路行为中的核心作用。 第四章:频率响应与反馈理论 频率响应分析是理解电路稳定性的关键。本章使用波特图(Bode Plot)来直观地表示电路对不同频率信号的响应。反馈理论部分,我们将深入探讨负反馈对电路稳定性和线性的改善作用,并引入相频裕度(Phase Margin)和增益裕度(Gain Margin)的概念,指导读者设计出稳定工作的闭环系统。 第二部分:数字逻辑与系统控制 本部分转向离散信息的处理,建立起数字电路的基础框架,并将其与物理世界相连接。 第五章:组合逻辑与时序逻辑设计 本章从布尔代数和逻辑门开始,构建起组合逻辑系统的基础。随后引入存储单元,如锁存器(Latch)和触发器(Flip-Flop),并基于它们构建起计数器、移位寄存器等核心时序电路。重点讲解同步时序电路的设计方法论,包括状态图、状态表以及卡诺图和组合逻辑综合的应用,确保设计的无竞争和正确性。 第六章:半导体存储器与可编程逻辑 本章介绍了主流的存储技术,包括SRAM、DRAM的工作原理及接口规范。更重要的是,本章引入了可编程逻辑器件(PLD),如CPLD和FPGA的基本结构和设计流程。读者将了解到如何使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog的简化概念)来描述复杂的数字系统,实现灵活的逻辑定制。 第七章:微处理器与微控制器接口 本章不再将微处理器视为黑箱,而是深入探讨其核心结构——CPU、存储器映射和中断机制。重点讲解并行总线、串行通信协议(如UART、SPI、I2C)的物理层和数据链路层规范。通过实际的I/O端口操作实例,读者将学会如何有效地将模拟传感器数据采集和数字执行器控制集成到微处理器系统中。 第三部分:信号转换与系统集成 本部分是连接模拟世界与数字世界的桥梁,并探讨实际工程中的系统级考量。 第八章:数据转换技术:ADC与DAC 本章详细分析了模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的关键参数,如分辨率、采样率和非线性误差。重点对比了不同ADC架构的优劣(如逐次逼近型、双积分型和Sigma-Delta型)及其在不同应用场景(音频、高精度测量)中的适用性。同步采样定理(Nyquist-Shannon)的工程应用是本章的理论核心。 第九章:功率电子基础与电源管理 一个可靠的电子系统离不开稳定的供电。本章介绍了线性稳压器(LDO)和开关型稳压器(Buck, Boost)的工作原理及效率分析。重点在于纹波抑制、瞬态响应的评估,以及晶体管作为开关在高频工作下的损耗机制。保护电路(如过流、过压保护)的设计也被纳入讨论。 第十章:电磁兼容性(EMC)与系统级调试 在现代高密度集成系统中,电磁兼容性至关重要。本章探讨了噪声的产生、耦合和辐射机制(如串扰、地弹)。系统级调试部分提供了实用的工程技巧,包括PCB布局规则(电源层、地平面设计)、屏蔽技术和滤波器的正确选型,确保设计在复杂电磁环境中稳定运行。本书最后将这些分散的知识点整合,引导读者思考如何将不同模块有机地结合成一个功能完善、性能可靠的端到端电子系统。 本书特色 本书强调“为什么”而不是仅仅“是什么”。我们通过大量的实例分析(而非纯理论推导)来阐述设计选择背后的权衡艺术。章节设计紧密贴合现代电子工程师的技能需求,确保读者在掌握核心理论的同时,具备直接上手设计和排查实际电路问题的能力。内容覆盖的广度与深度达到了传统分科教材难以兼顾的平衡点,是电子工程专业学生、技术爱好者以及需要进行系统级技术评估的工程师的理想参考书。

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用户评价

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我之前对模拟电路中的放大器工作原理一直存在模糊的概念,尤其是关于偏置电路、电压增益和频率响应这些关键概念。这本书在这方面的内容真是让我茅塞顿开。它从最基本的晶体管结构出发,逐步讲解了不同类型的放大器(如共射极、共集电极、共基极放大器)的工作特性,以及它们在实际电路设计中的应用场景。书中的直流偏置分析部分,详尽地介绍了如何通过选择合适的电阻和电容来设定放大器的静态工作点,确保放大器能够在线性区域稳定工作,避免信号失真。更重要的是,它对放大器的频率响应进行了细致的分析,解释了高频和低频截止频率的产生原因,以及如何通过补偿技术来扩展放大器的带宽。我特别喜欢书中关于多级放大器的分析,它清晰地展示了如何将单个放大单元串联起来,以实现更高的增益和更复杂的信号处理功能,并且详细阐述了级间耦合对整体性能的影响。这些内容不仅让我理解了模拟电路的精妙之处,也为我后续学习更高级的集成电路设计奠定了坚实的基础,让我对电子世界的“声音”和“图像”是如何被处理和传输的有了更深刻的理解,感到无比的兴奋和满足。

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这本书对我最大的帮助在于它能够将抽象的电路理论与具体的实际应用巧妙地结合起来,让我深刻理解了“原理”的价值所在。比如,在分析RLC串联和并联谐振电路时,书中不仅仅给出了谐振频率的计算公式,更重要的是解释了为什么会出现谐振现象,以及谐振在调谐电路、振荡器等实际应用中的重要作用。它通过生动的图示和清晰的解释,让我能够直观地理解阻抗匹配、选择性以及功率传输等概念。我还非常赞赏书中关于暂态响应分析的部分,它系统地讲解了电容和电感在电路中如何储存和释放能量,以及这些过程如何影响电路的输出信号。例如,在分析RC或RL电路的充放电过程时,书中通过不同时间常数的对比,直观地展示了响应速度的变化,这对于我理解实际电路中的延时现象和信号过渡过程非常有帮助。更让我惊喜的是,书中还穿插了一些实际案例,例如收音机中的调谐电路是如何利用谐振原理工作的,或者示波器中的衰减器是如何通过匹配电阻来保证信号的准确传输的。这些联系让我感觉自己不仅仅是在学习枯燥的理论,更是在探索电子世界的神奇奥秘,每一次阅读都让我对“为什么”有了更深的理解,也让我对“怎么做”有了更清晰的认识,这种满足感是无与伦比的。

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对于我来说,这本书最大的价值在于它能够将理论知识转化为解决实际问题的强大工具。在我学习的过程中,常常会遇到一些看似很小的电路故障,但由于对底层原理理解不够深入,往往会陷入无从下手或者反复尝试的尴尬境地。《电路原理(下)》在这方面给了我极大的启发。它详细讲解了如何利用叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理来简化复杂的电路网络,即使面对多电源、多元件的电路,也能通过这些方法找到清晰的分析路径。书中还对各种线性电路元件的参数变化对电路整体性能的影响进行了深入的探讨,例如电阻值微小偏差对输出电压精度的影响,或者电容漏电流对滤波效果的影响,这些细致入微的分析,帮助我建立了一种“精益求精”的工程思维。更让我惊喜的是,书中还提供了一些关于实际电路设计中常见问题的解决方案,比如如何优化功率分配,如何抑制噪声干扰,以及如何选择合适的元件参数来达到最佳的性能指标。这些内容不仅仅是教科书上的理论,更是工程师在实际工作中积累的宝贵经验,能够直接应用到我的项目开发中,大大缩短了从理论到实践的距离,让我感觉自己正在一步步成长为一名合格的电子工程师,而不是仅仅停留在纸上谈兵的阶段,这种实际的赋能感是我最看重的。

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《电路原理(下)》在深入剖析磁路和电感元件方面,为我带来了极大的启发。我之前对磁性元件的理解非常有限,总觉得它们是“黑盒子”。这本书从电磁场的基本理论出发,清晰地解释了磁通、磁感应强度、磁场强度等概念,以及它们与电流之间的关系。在讲解电感元件时,书中详细介绍了自感和互感现象,以及它们在电路中如何储存能量和产生感应电动势。我特别喜欢书中对变压器原理的讲解,它通过分析不同绕组之间的耦合关系,解释了为什么变压器能够实现电压的升高或降低,以及在功率传输中的作用。书中还详细介绍了铁芯材料对电感性能的影响,以及如何根据不同的应用需求选择合适的磁芯材料。此外,书中还对一些与磁路相关的应用进行了介绍,例如电磁继电器、电磁锁等,这些内容让我能够看到磁性元件在实际生活中的广泛应用。通过对磁路和电感元件的深入学习,我不仅对电路的动态行为有了更深刻的理解,还对电磁兼容性和电磁干扰等问题有了更清晰的认识,感觉自己正在逐渐掌握电子世界中一个非常重要且基础的“驱动力”,这种知识的积累让我对整个电子工程体系有了更全面的认知,非常有价值。

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这本书在讲解非线性电路分析方面,为我打开了一扇全新的大门。我之前对于二极管、三极管等非线性元件的建模和分析感到非常困惑,总觉得它们不像电阻那样容易处理。《电路原理(下)》通过引入等效电路模型和分段线性近似的方法,将复杂的非线性行为变得可视化和可计算。例如,在分析二极管的整流特性时,书中详细介绍了不同模型(如理想二极管模型、恒压降模型、指数模型)的适用范围和精度,让我能够根据实际需求选择最合适的分析工具。对于晶体管的开关特性,书中也进行了非常深入的剖析,阐述了截止区、饱和区和放大区的工作原理,以及如何利用它们来构建逻辑门和开关电路。我尤其欣赏书中对放大器饱和和截止现象的解释,这让我能够理解为什么在信号过大时会出现失真,以及如何避免这种情况的发生。此外,书中还介绍了一些用于非线性电路分析的图解法,如伏安特性曲线的绘制和使用,这些方法直观易懂,能够帮助我快速把握电路的整体工作状态。这些内容极大地提升了我对电子元器件行为的理解深度,让我能够更自信地设计和分析包含非线性元件的电路,仿佛掌握了驾驭电子世界“脾气”的钥匙,这种掌控感是无与伦比的。

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这本书对于我深入理解和掌握脉冲电路与线性电路的特性,起到了至关重要的作用。我之前对脉冲信号的分析一直感到困惑,总觉得它与正弦信号的分析方法有所不同。而《电路原理(下)》在这方面提供了非常清晰的思路。它从脉冲信号的定义、特性(如上升时间、下降时间、脉冲宽度)入手,然后详细讲解了脉冲电路中的基本元件(如二极管、晶体管)在脉冲信号作用下的工作状态,特别是开关特性。书中对耦合电路(如RC微分电路和积分电路)的分析,让我能够理解如何对脉冲信号进行微分和积分处理,以及这些处理在实际电路中的应用,例如在时序电路中作为延迟元件或在波形整形电路中的作用。更让我受益匪浅的是,书中对非线性元件(如二极管、晶体管)在脉冲电路中的建模和分析,它提供了一些简化的模型和图解法,能够帮助我快速把握这些元件在高速开关状态下的行为。此外,书中还介绍了一些典型的脉冲电路,如多谐振荡器、施密特触发器等,并详细解释了它们的构成原理和工作方式。这些内容极大地提升了我对数字电路和信号处理的基础理解,让我能够更深入地探索电子世界的“信号”是如何被“塑造”和“传递”的,这种知识的获得感让我非常充实。

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在学习过程中,我常常会对一些看似复杂的概念感到不知所措,而《电路原理(下)》以一种非常有条理且循序渐进的方式,将这些概念逐一击破。尤其是在讲解网络分析时,书中详细介绍了节点电压法和网孔电流法的原理和应用,并且通过大量的实例,演示了如何使用这些方法来简化复杂的电路分析。我特别喜欢书中关于戴维宁等效电路和诺顿等效电路的推导过程,它清晰地展示了如何将一个复杂的线性电路简化为一个等效的电压源或电流源与一个等效的电阻串联或并联,这极大地简化了后续的分析过程,尤其是在分析多负载电路时,能够节省大量的计算时间。此外,书中还对双端口网络参数(如ABCD参数、Y参数、Z参数)进行了深入的讲解,并给出了如何计算这些参数以及它们在级联电路分析中的应用。这些知识让我能够从更宏观的角度来理解电路的整体特性,而不是仅仅局限于局部元件的分析。通过这些方法,我能够更自信地应对各种复杂的电路问题,并且能够找到最高效的解决方案,这种能力上的提升让我感到非常兴奋,仿佛解锁了一个新的工程思维模式。

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我一直对射频电路和传输线理论感到好奇,但始终觉得它们是比较高深的领域。《电路原理(下)》以一种非常易于理解的方式,将我带入了射频工程的世界。书中关于传输线理论的讲解,从最基本的传输线方程开始,逐步深入到阻抗匹配、驻波比、回波损耗等关键概念。它清晰地解释了为什么在传输高频信号时,必须考虑传输线的特性阻抗和长度,以及如何通过匹配网络来减少信号反射,提高功率传输效率。我尤其欣赏书中关于史密斯圆图的讲解,它将抽象的阻抗匹配问题可视化,提供了一种直观而强大的工具来解决射频电路设计中的难题。它不仅教会了我如何使用史密斯圆图来计算匹配元件的参数,还让我理解了阻抗匹配背后的物理意义。此外,书中还对射频电路中的一些基本元件,如匹配网络、功分器、耦合器等进行了详细的介绍,并分析了它们在实际射频系统中的作用。这些内容极大地拓宽了我的知识视野,让我对无线通信、雷达等领域有了更深入的认识,感觉自己正在一步步接近电子工程的“空中”领域,探索那无形而强大的电磁波世界,这种好奇心的满足和知识的拓展感让我十分兴奋。

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这本书简直是打开了我对复杂电路世界的新视角,尤其是在理解那些看似深不可测的动态系统和反馈回路时。我一直对信号与系统、控制理论中的抽象概念感到一丝畏惧,但《电路原理(下)》以一种非常亲切且深入浅出的方式,将这些理论与我们实际熟悉的电路模型紧密结合。它不仅仅是在讲解公式和定理,更是在培养一种直觉。比如,在讨论瞬态响应时,作者通过生动的类比,让我能够非常清晰地把握电容和电感在能量存储和释放过程中的角色,以及它们如何共同塑造电路的动态行为。书中的插图也恰到好处,清晰地展示了信号在不同节点的变化趋势,这对于我这种视觉型学习者来说,简直是如获至宝。我尤其喜欢书中对傅里叶变换和拉普拉斯变换在分析周期和非周期信号方面的应用讲解,不再是枯燥的数学推导,而是清晰地揭示了它们如何将时域的复杂问题转化为频域的简单分析,这极大地提升了我解决实际问题的能力。而且,书中还穿插了一些历史性的介绍,例如早期通信系统是如何利用这些基本原理来克服信号衰减和失真的,这让我在学习技术知识的同时,也对电子工程的发展历程有了更深的认识,感觉不仅仅是在学习一门技术,更是在了解一项伟大事业的演变。

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对于我这个对电源和滤波器设计充满兴趣的学习者而言,《电路原理(下)》提供的知识简直是宝藏。书中关于稳压电源的讲解,从最基本的串联型和并联型稳压电路,到更复杂的开关电源拓扑,都进行了详尽的介绍。它不仅解释了稳压电路的工作原理,还深入分析了影响稳压精度的各种因素,比如负载调整率、线路调整率以及温度漂移等,并且提供了相应的抑制和改善方法。这让我能够理解,一个看似简单的电源,背后蕴含着多少精巧的设计和权衡。在滤波器设计方面,这本书也是无可挑剔。它从滤波器分类(低通、高通、带通、带阻)入手,系统地讲解了巴特沃斯、切比雪夫等经典滤波器的设计方法,包括如何根据滤波器的阶数、截止频率和通带纹波来选择合适的元件参数。我特别喜欢书中关于有源滤波器的介绍,它展示了如何利用运算放大器来构建性能优越且易于实现的滤波器,这大大拓展了我的设计思路。书中提供的设计表格和计算公式,可以直接应用于实际项目,让我能够快速构建出满足特定需求的滤波器,有效滤除噪声,优化信号质量,这种直接的实用性是我选择这本书的最重要原因之一,让我感觉我的电子项目能够更加“干净”和“稳定”。

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